Японским учёным удалось решить поставленную ими оригинальную задачу – создать «осязаемую» голограмму. Подобная голограмма позволит воспринимать информацию не только зрением, но и тактильными рецепторами, повысив комплексность и законченность восприятия информации.

К настоящему времени голографический метод, предоставляющий беспрецедентную возможность восстановить объемную модель объекта, используется в целом ряде систем визуализации. Пользователь может видеть висящий перед ним в воздухе объект и рассмотреть его с разных сторон и с различной степенью детализации.

Однако попытка коснуться разрушает «эффект присутствия».

Японские учёные из университета Токио под руководством Такаюки Хоши (Takayuki Hoshi) поставили перед собой задачу обеспечения визуального голографического образа тактильной обратной связью с ним, обеспечивающей не опосредованную интерактивность взаимодействия с ним. позволяющей «коснуться» объекта, повернуть его рукой, и т.д.

Для решения этой задачи учёные совместили стандартный голографический дисплей с ультразвуковым тактильным дисплеем (Airborne Ultrasound Tactile Display), позволяющим обеспечить тактильные ощущения в произвольной точке пространства с помощью нелинейных эффектов ультразвукового излучения – звук «давит» на объекты.

Для обеспечения трёхмерности тактильного отклика (возможности организовать его в произвольной точке фокального пространства) в текущем прототипе были использованы 324 ультразвуковых излучателя, работающих на частоте 40 кГц.

Управляя задержкой и амплитудой сигнала, излучаемого каждым передатчикам, удаётся обеспечить появление одной «фокальной точки» в требуемой точке пространства.

Достигается выходное воздействие до 1,6 грамм-силыв фокальной точке, представляющей собой область пространства размером 20 мм. Частота ощущаемых пользователем вибраций в фокальной точке – до 1 кГц.

Контроль за движением рук оператора осуществляется с помощью ИК-камер двух устройств Wiimote (Nintendo) и иК-отражателя, находящегося на пальце оператора. Система контролирует положение пальца оператора в пространстве и позволяет в нужный момент обеспечить ему тактильный отклик.

В настоящее время существует возможность избавиться от необходимости использовать отражатель вовсе.

Несмотря на то, что дополнение голографического образа тактильным интерактивным каналом сопряжено в данном случае с перегрузкой аудиоканала, возможности и, главное, перспективы создания трёхмерных систем визуализации с прямым, не опосредованным интерфейсами взаимодействием оператора и образа, чрезвычайно широки – особенно в рамках концепции Situational Awareness, при отображении локализованной в географическом пространстве и во времени информации (принцип Неогеографии), и т.д.

Более подробная информация о современных технологиях визуализации будет представлена на портале Исследования и разработки – R&D.CNews.

Источник